王镜岩

第七章  脂类代谢

I 主要内容

    一、脂肪的分解代谢

脂肪作为生物体重要成分，它在细胞构成、机体保护、能量储存及微量活性有机物质的吸收等方面发挥重要作用。作为能量贮存物质的脂肪，动员时要先经脂肪酶催化水解成脂肪酸和甘油，脂肪酸与血浆白蛋白结合后输送到各组织，主要在肝脏氧化。脂肪酸先激活成脂酰CoA，随后依赖肉毒碱作为载体将脂酰CoA转运到线粒体基质，再循脂肪酸螺旋反复脱氢、加水、脱氢、硫解。每一轮反应切下1个乙酰CoA。脂酰CoA经β-氧化生成的乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化。脂肪酸的氧化是有氧氧化。甘油则在肝脏异生成糖或氧化。

二、脂肪的合成代谢

（一）饱和脂肪酸的合成

合成脂肪酸的原料来自糖分解而成的乙酰CoA，后者以柠檬酸形式转移到胞浆。合成脂肪酸时乙酰CoA须先羧化成丙二酸单酰CoA，然后乙酰CoA与丙二酸单酰CoA缩合，同时脱酸形成偶数碳原子的中间产物，并反复加氢、脱水、加氢，再与丙二酸单酰CoA缩合直到生成软脂肪酸为止。整个反应均结合于ACP上进行，并无游离中间产物生成。反应由脂肪酸合成酶系催化。软脂肪酸碳链的延长亦在微粒体进行，反应与脂肪酸合成过程相似，但无需ACP，酶也不同。

（二）不饱和脂肪酸的合成

不饱和脂肪酸依双键位置不同分为不同系。不饱和脂肪酸氧化过程与饱和脂肪酸类似，但在氧化到其邻近双键时，需要其他酶参与，加Δ3顺Δ2反脂烯酰CoA异构酶、Δ2、Δ4二脂烯酰CoA还原酶。不饱和脂肪酸的合成主要通过脱饱和酶引入双键，但机体只能合成n-7、n-9系多不饱和脂肪酸，而必须从食物摄入亚油酸(n-6)、亚麻酸(n-9)。

三、脂肪代谢的调节

    脂肪动员的关键酶为激素敏感脂肪酶，脂酰CoA进入线粒体需要肉毒碱脂酰转移酶I。胰高血糖素等通过依赖AMP的蛋白激酶使激素敏感脂肪酶激活，而AMP活化的蛋自激酶则抑制其活性。调节脂肪酸合成的关键酶是乙酰CoA羧化酶，柠檬酸是其变构激活剂而脂酰CoA则有反馈抑制作用。AMP活化的蛋白激酶则使其磷酸化而失活。

II 习  题

一、 名词解释

1.β－氧化：

    2.脂肪酸从头合成途径：

    3.柠檬酸穿梭：

   二、 是非题: 判断下列每句话的意思正确与否，对的画“√”，错的画“×”，并说明理由。

1．脂肪酸合成是脂肪酸β-氧化的逆转。

2．ω－氧化是指发生在脂肪酸第ω位碳原子上的氧化作用。

3．饱和脂肪酸的全过程发生在线粒体内。

4．用乙酰CoA合成一分子软脂肪酸需要消耗8分子ATP。

5．在脂肪酸的合成过程中，脂酰基的载体是ACP而不是CoA。

6．脂肪酸合成的每一步都需要CO2参加，所以脂肪酸分子中的碳都是来自CO2。

7．β-氧化是指脂肪酸的降解，每次都在β和α碳原子之间发生断裂，产生一个二碳化合物的过程。

8．只有偶数碳原子脂肪酸氧化分解产生乙酰CoA。

9．甘油在生物体内可以转变为丙酮酸。

10．不饱和脂肪酸和奇数碳脂肪酸的氧化分解与β-氧化无关。

11．CTP参加磷脂生物合成，UTP参加糖原生物合成，GTP参加蛋白质生物合成。

12．在动、植物体内所有脂肪酸的降解都是从羧基端开始。

13．在动物体内脂肪酸降解产生的乙酰CoA能转变为各种氨基酸的碳骨架。

三、填空题

    1．在所有细胞中乙酰基的主要载体是               ，ACP是                ，它在体内的作用是                 。

2．脂肪酸在线粒体内降解的第一步反应是                   脱氢，该反应的载氢体是                        。

3．脂酰CoA由线粒体外进入线粒体内需要               和               转移酶I和II参加。

4.脂肪酸发生β-氧化的四个步骤是_______      、    ___  _____、             和               。

5．脂肪酸β-氧化过程中，使底物氧化产生能量的两个反应由                    和

                   催化，1摩尔软脂肪酸彻底氧化可生成                  摩尔ATP。 

6．B族维生素                  ACP的组成成分，ACP通过磷酸基团与蛋白质分子中的                           以共价键结合。

7．羧基载体蛋白(BCCP)是乙酰辅酶A羧化酶复合物的成分之一，BCCF含有的维生素成分是                 ，BCCP通过              与蛋白质分子中的               以共价键连接。

8．磷脂酰乙醇胺转变为磷脂酰胆碱过程中的甲基供体是                    种活性衍生物。

9．脂肪酸合成酶合成脂肪酸的反应程序是:_____________、______________、____________、_____________、______________、_______________如此反复进行。

10．人类营养必需的脂肪酸是_______        ____和_________         ____。 

四、选择题

1．由3－磷酸甘油和脂酰基CoA合成甘油三脂过程中，生成的第一个中间物是下列哪一种？

       A 2－甘油－酯； B.1,2－甘油二脂；

       C 溶血磷脂酸；             D.磷酸脂；

       E.酰基肉毒碱。

2．下列关于脂肪酸生物合成的叙述哪项是正确的？

       A 不能利用乙酰CoA;          B 仅生成少于十碳的脂肪酸

       C 需要生成丙二酸单酰COA;    D 合成部位在线粒体内 

3．软脂酰CoA在β-氧化第一次“循环”中以及生成的二碳代谢物彻底氧化时，产生ATP的总量是：

    A 3ATP;                      B 13ATP; 

    C 14ATP;                    D 17ATP

4．人类营养必需的脂肪酸包括：

        A 软脂酸                    B 硬脂酸; 

        C 油酸;                      D 亚麻酸.

 5．还原NADP+生成NADPH为合成代谢提供还原势，NADPH中的氢主要来自：

    A 糖酵解 B 柠檬酸循环

    C 磷酸己糖支路        D 氧化磷酸化

6．下列关于脂肪酸合成的叙述正确的是：

    A 不能利用乙酰CoA B 只能合成十碳以下脂肪酸

    C 需要丙二酸单酰CoA D 只能在线粒体内进行

7．脂肪酸合成的限速酶是：

    A 柠檬酸合酶 B 脂酰基转移酶

    C 乙酰CoA羧化酶 D 水合酶

8．在动物体内脂肪酸的去饱和作用发生在：

  A 细胞核     B 内质网

  C 线粒体     D微粒体

9．下列关于脂肪酸合成的叙述正确的是：

A 葡萄糖氧化为脂肪酸合成提供NADPH。

B 脂肪酸合成的中间物都与CoA结合。

C 柠檬酸可以激活脂肪酸合成酶。

D 脂肪酸的合成过程中不需要生物素参加。

10．下列关于脂肪酸氧化的叙述除哪个外都是对的：，

A 脂肪酸过度氧化可导致酮体在血液中的含量升高。

B 在脂肪酸的β-氧化系统中加入二硝基苯酚，每个二碳彻底氧化只生成一个ATP。

C 脂肪酸的彻底氧化需要柠檬酸循环的参与。

D 脂肪酸进行β-氧化前的活化发生在线粒体内。

五、问答题

1．在线粒体制剂中加入脂肪酸、CoASH、O 2、ADP和Pi，可观察到脂肪酸的氧化。加入安密妥，十六碳脂肪酸彻底氧化为CO2和H2O可生成多少ATP?为什么?

2．比较脂肪酸每个六碳单位与每个葡萄糖分子完全氧化产生ATP数目的差异，并说明为什么

3．软脂肪酸氧化的反应式：

C16H32O2 + 23O2 + 129Pi + 129ADP        16C02 +145H20 + 129ATP

(1)请说明145个水分子是在哪两个反应中产生的?各产生多少?

(2)这些水分子中多少属于代谢水?代谢水生成的多少有什么生理意义?

4．在正常糖代谢和因长期饥饿糖代谢不正常时，软脂肪酸氧化可获得的能量之比(即相对能量)是多少?

5．哺乳动物的脂肪酸合成速度受细胞内柠檬酸浓度的影响，为什么?

6．脂肪酸氧化生成ATP，但是为什么在无ATP的肝匀浆中不能进行脂肪酸氧化?

7．某病人表现出肌肉逐渐乏力和痉挛，这些症状可因运动、饥饿以及高脂饮食而加重，检验结果表明，患者脂肪酸氧化的速度比正常人慢，给病人服用含肉毒碱的食物，症状消失恢复正常。那么

(1)为什么肉毒碱可以提高脂肪酸氧化的速度?

(2)为什么运动、饥饿以及高脂饮食会使肉毒碱缺乏症患者病情加重?

(3)肉毒碱缺乏的可能原因是什么?

8．脂肪酸的合成在胞浆中进行，但脂肪酸合成所需要的原料乙酰CoA和NADPH在线粒体内产生，这两种物质不能直接穿过线粒体内膜，在细胞内如何解决这一问题?